方形、軟包和圓柱的戰(zhàn)爭(zhēng)

電車資源訊：

大洗牌或許從很早之前就已經(jīng)開始了。

2014年的一天,寧德時(shí)代的電芯工藝研發(fā)部門突然抽調(diào)走了幾名骨感工程師,他們隨即被組建成一支秘密小組。很快,這支秘密小分隊(duì)接到總部安排的一個(gè)機(jī)密任務(wù):研發(fā)軟包電池。

這讓所有人都始料未及,因?yàn)檫@群人才用了整整兩年的時(shí)間,嘔心瀝血地把BMW提供的德文版的800多頁(yè)動(dòng)力電池生產(chǎn)工藝資料啃下來(lái),前幾批合格的方形電池產(chǎn)品也剛剛完成對(duì)華晨寶馬的第一款電動(dòng)車之諾的配套。當(dāng)前僅有的這條生產(chǎn)線的工藝流程還沒徹底地磨合出來(lái),怎么就突然要上軟包了呢?

四年之后,當(dāng)初名不見經(jīng)傳的福建沿海小廠破繭成蝶,化成世界排位第一的動(dòng)力電池企業(yè)。這個(gè)坐落在寧德市蕉城區(qū)一個(gè)小鎮(zhèn)上的規(guī)模堪稱宏大的工廠,已然成為地球上出產(chǎn)方形動(dòng)力電池最多的地方。在這其中的一個(gè)角落,一條產(chǎn)線在靜悄悄的運(yùn)轉(zhuǎn),從這里下線的第一批有別于方形硬殼封裝形式的軟包電池,經(jīng)過一千公里的跋涉被運(yùn)到東風(fēng)日產(chǎn)的廣東花都工廠,裝配在一款叫做軒逸的電動(dòng)車上。

全球方形動(dòng)力電池的龍頭老大,就此拉開了量產(chǎn)軟包電池的大幕。這是一個(gè)明確的信號(hào),也是一個(gè)格局改變的開啟。或許就如同前面所說(shuō)的,洗牌已經(jīng)開始。

鋰離子電池,經(jīng)過或卷繞或疊加這兩種不同的結(jié)構(gòu)工藝完成內(nèi)部組織的生產(chǎn)之后,在外殼封裝的材質(zhì)和形狀上走了三條不同道路:圓柱、方形和軟包。雖然本質(zhì)上三種路線的電化學(xué)原理都一樣,材料組成也基本相同,但就是這不同的封裝形式和形狀特征,決定了三種電池和背后生產(chǎn)廠商迥然的命運(yùn)。

一

1992年,日本索尼公司發(fā)明了鋰離子電池,受限于二十多年前的設(shè)備工藝和技術(shù)條件,以及筆記本電腦配套的市場(chǎng)需求,索尼最終選擇了一條當(dāng)時(shí)最穩(wěn)妥可行的技術(shù)方案——18650圓柱形電池。但是,之后由于誤判了電動(dòng)汽車的發(fā)展前景以及深陷連年虧損的泥淖,索尼在2016年底徹底賣掉了其鋰電池業(yè)務(wù)。所以很遺憾,鋰電池發(fā)明者成了最早的出局者,索尼不是本文的主角。

但是,索尼犯下的重大戰(zhàn)略失誤卻成就了它的日本同鄉(xiāng),松下電子。

繼索尼之后,這家日本電氣業(yè)巨頭在1994年就開始了鋰電池技術(shù)的研發(fā)。到了1998年,松下生產(chǎn)的18650圓柱電池已經(jīng)批量裝配在世界多個(gè)品牌的筆記本電腦里,成為這個(gè)行業(yè)數(shù)一數(shù)二的龍頭。十年之后(2008年),松下收購(gòu)了被來(lái)自中國(guó)的比亞迪干趴下了的三洋電機(jī),自此一躍成為全球最大的鋰電池供應(yīng)商。

1997年12月,日本愛知縣的豐田工廠里,一輛內(nèi)部代號(hào)為NHW10的第一代普銳斯緩緩駛下生產(chǎn)線,如同歌里唱的那樣,全球汽車產(chǎn)業(yè)“走進(jìn)新時(shí)代”。

雖然是弱混合動(dòng)力車型,但動(dòng)力電池還是必需的。第一代普銳斯裝載的正是1996年豐田和松下合資(松下和豐田分別持股60%和40%)成立的PEVE(松下電動(dòng)汽車能源公司,Panasonic EV Energy Co)生產(chǎn)的圓柱形鎳氫電池。這一代普銳斯在全球暢銷12.3萬(wàn)輛,成為混合動(dòng)力汽車乃至新能源汽車的代名詞。與之相對(duì)的,動(dòng)力電池的世界,是圓柱的天下。

2010年6月,PEVE更名為Primearth EV能源公司(Primearth EV Energy Co.),名字縮寫還是PEVE。原因是豐田成了這家合資公司的控股大股東(所持股份上升到80.5%)。2013年,第二代普銳斯上市前夕,其電池包里的圓柱電池被換成了方形鎳氫電池。豐田這么做的目的是為了優(yōu)化電池包的內(nèi)部空間,從而在很大程度上提升了系統(tǒng)能量密度。

2017年1月,豐田宣布了一項(xiàng)世界紀(jì)錄,旗下混動(dòng)車型的全球銷量突破1000萬(wàn)輛,其中含普銳斯將近400萬(wàn)輛(398.46萬(wàn)輛)。四年時(shí)間,僅豐田(或者說(shuō)松下)一家的方形電池就完成了上千萬(wàn)組的裝機(jī)量,但絕對(duì)的數(shù)量又不算大,因?yàn)槊枯v混動(dòng)車?yán)镏挥?~5kWh的動(dòng)力電池。

今天,豐田動(dòng)輒被人們?cè)嵅≡诩冸妱?dòng)汽車方面的進(jìn)展拖沓不前,但誰(shuí)成想到其實(shí)這家公司早在上個(gè)世紀(jì)末就開始了對(duì)純電動(dòng)汽車的探索和嘗試。1997年,豐田推出了RAV4的純電動(dòng)版車型,即RAV4 EV。這一代的RAV4 EV在北美小范圍的租賃使用,不出所料使用的正是PEVE生產(chǎn)的圓柱形鎳氫電池。

2008 年 2 月,特斯拉交付了第一輛Roadster,這個(gè)地球上99.999%的人都不會(huì)想到新能源汽車將在接下來(lái)的時(shí)間里以如此的速度狂飆突進(jìn),就像電動(dòng)汽車那令人恐怖的加速。

后世總是稱道當(dāng)年特斯拉從全球范圍內(nèi)上百個(gè)電池品牌和型號(hào)中選定供應(yīng)商,卻鮮有人提馬丁·艾伯哈德(特斯拉之父)在面對(duì)這些各式各樣的電池廠時(shí)吃了多少閉門羹,最后堅(jiān)定地選擇了鋰電池的陣營(yíng),現(xiàn)在可以明確的說(shuō),選擇鋰電池作為動(dòng)力電池,是具有歷史開創(chuàng)性的。

2010年,在美國(guó)加州試駕了一圈Roadster之后,豐田章男就做了向特斯拉投資5000萬(wàn)美元的決定。替特斯拉解決了燃眉之急的同時(shí),豐田提出的條件是要馬斯克替第二代RAV4 EV開發(fā)鋰電池系統(tǒng)。

豐田這么做都是被逼的。

底特律巨頭通用在2006年就早于豐田推出了純電動(dòng)汽車EV1,卻在市場(chǎng)上被RAV4 EV打敗。所以通用干脆將持有鎳氫電池專利的子公司Ovonics賣給了美國(guó)一家石油巨頭雪佛龍,后者隨即起訴了豐田、松下和PEVE的侵犯專利訴訟。雖然最后達(dá)成和解,但結(jié)果是豐田不能在純電動(dòng)車上使用鎳氫電池。

所以,豐田最初的目的是押寶特斯拉能夠幫助其解決在純電動(dòng)車上應(yīng)用鋰電池的難題,雖然兩家最后不歡而散。但拿到豐田投資和工廠支持的特斯拉,卻最終讓圓柱電池異軍突起。

二

松下與特斯拉的合作,將道路是曲折的,而前景是光明的:他們共同開創(chuàng)了圓柱形鋰電池應(yīng)用在純電動(dòng)汽車上的時(shí)代。

從2008年Roadster上的18650鈷酸鋰電池,到2012年Model S和2015年Model X上的18650鎳鈷鋁電池,直至2017年Model 3上的21700電池,乘著特斯拉暢銷的東風(fēng),松下連年來(lái)穩(wěn)坐全球動(dòng)力電池出貨量的頭把交椅。

2014年,特斯拉賣了超過3萬(wàn)輛的電動(dòng)汽車。松下實(shí)現(xiàn)2.7GWh的動(dòng)力電池出貨量,其中特斯拉的圓柱電池占2.6GWh,在當(dāng)年全球動(dòng)力電池市場(chǎng)(11.9GWh)22%的份額。

特斯拉選擇圓柱電池的最根本原因在于這種封裝形式的鋰電池已經(jīng)有了超過20年的量產(chǎn)歷史,工藝已經(jīng)相當(dāng)成熟,一致性也是最高的。但圓柱電池的劣勢(shì)同樣非常明顯,即單體電芯的容量太小,直接導(dǎo)致需要大量(7000~8000顆)電芯組成模組和電池包,造成連接損耗和管理的復(fù)雜程度都成幾何量級(jí)的增加。

以至于到了今天,中國(guó)搞電池包的同仁們都在感概:特斯拉的電池管理技術(shù)水平仍舊要領(lǐng)先國(guó)內(nèi)好幾年啊。

當(dāng)年,全球動(dòng)力電池市場(chǎng)中,圓柱獲得了最大比例的增幅,比2013年猛增了將近1倍,取得22%的市場(chǎng)份額。

2014年,占有全球動(dòng)力電池市場(chǎng)最大份額的是方形電池,45%。

因?yàn)楫愜娡黄鸬闹袊?guó)市場(chǎng)。到了下半年,在一連串利好政策的強(qiáng)烈刺激下,中國(guó)的新能源汽車市場(chǎng)突然爆發(fā)。這一年中國(guó)新能源汽車獲得了令所有人都瞠目結(jié)舌的暴漲,從2013年的1.76萬(wàn)輛一路飆升325%到7.48萬(wàn)輛,下游需求的猛增打得所有動(dòng)力電池企業(yè)措手不及,以至于出現(xiàn)車企在電池廠門口排隊(duì)搶電池的盛況。

但就是在這種情況下,中國(guó)依舊完成3.7GWh的動(dòng)力電池出貨量。這其中,方形電池占有幾乎全部的市場(chǎng)份額。

這是由于中國(guó)政策在那個(gè)階段給予了新能源商用車最多的政策傾斜,所以在當(dāng)年商用車對(duì)動(dòng)力電池貢獻(xiàn)也是最大的。各大車企追逐政策紅利,將產(chǎn)能最大限度的向新能源客車、貨車和專用車傾斜。2014年,國(guó)內(nèi)新能源商用車搭載動(dòng)力電池的數(shù)量占市場(chǎng)總額超過70%,這就直接導(dǎo)致方形電池的爆發(fā)。

因?yàn)樯逃密?特別是客車)對(duì)動(dòng)力電池包的容量要求很大,動(dòng)輒數(shù)百Ah,圓柱電池顯然滿足不了這么大的容量,對(duì)于新能源汽車發(fā)展初期,在電池管理和模組技術(shù)上經(jīng)驗(yàn)不足的中國(guó)車企來(lái)說(shuō),大規(guī)模使用圓柱電池顯然是一項(xiàng)巨大的技術(shù)難關(guān)。同理,軟包電池在內(nèi)部脹氣和外部穿刺的時(shí)候最容易漏液,對(duì)電池模組和電池包在安全方面的考量也最重,對(duì)于當(dāng)時(shí)的中國(guó)車企來(lái)說(shuō)也屬于利用難度最大的。

所以方形動(dòng)力電池,就成為那個(gè)年代中國(guó)車企的首選。

2014年,僅僅是供應(yīng)自己的E6、秦、騰勢(shì)和K9,比亞迪出貨1.3GWh,排中國(guó)第一,全球第四。排第二的不是寧德時(shí)代,因?yàn)槟莻€(gè)時(shí)候它只供應(yīng)著北汽E150和華晨寶馬之諾,當(dāng)年出貨量只有0.3GWh,全球排第十位,中國(guó)第五,位居比亞迪、國(guó)軒高科、中航鋰電和力神之后。當(dāng)年中國(guó)排名前五的動(dòng)力電池企業(yè),全部都是方形路線,而它們加起來(lái)的市占率接近70%。

方形電池最大的特點(diǎn)就是由于形狀規(guī)整,與圓柱相比電池包的空間利用率高,由于有硬殼(鋁合金外殼),與軟包相比成組難度較小。

在方形電池在中國(guó)大規(guī)模的攻城略地之時(shí),方形動(dòng)力電池的開山人三星SDI卻正遭受著業(yè)務(wù)停滯不前的困擾。

背靠三星集團(tuán)這棵超級(jí)大樹的三星SDI在1999年就進(jìn)入到了電池領(lǐng)域,2000年的時(shí)候就開始布局動(dòng)力電池,可以說(shuō)是有著十分超前的遠(yuǎn)見,但就是一直沒有找到合適的突破機(jī)會(huì)。直到2008年,寶馬開始布局新能源汽車i系列的研發(fā),在全球考察遴選動(dòng)力電池的供應(yīng)商。三星SDI抓住時(shí)機(jī)跟博世合資成立了動(dòng)力電池公司SB Limotive。博世和寶馬有著半個(gè)多世紀(jì)的合作關(guān)系,是后者最重要的核心供應(yīng)商。由此三星SDI由博世作為領(lǐng)路人成功進(jìn)入德國(guó)車企的動(dòng)力電池供應(yīng)鏈。

之后,三星SDI又把大眾(保時(shí)捷、奧迪)納入到供應(yīng)體系當(dāng)中。BBA中,三星獨(dú)具其二。

德系車偏愛方形電池,源于德國(guó)人慣有的嚴(yán)謹(jǐn)和審慎。在一開始研發(fā)新能源汽車時(shí)候,德國(guó)人雖然對(duì)各類電池都不太了解,但在嘗試階段卻死守一條基本的底線不放,就是一切都要為安全讓路。德系車企認(rèn)為將動(dòng)力電池的安全風(fēng)險(xiǎn)降至最小,就需要用車規(guī)級(jí)研發(fā)和設(shè)計(jì)的產(chǎn)品,而他們認(rèn)為圓柱和軟包是不符合車規(guī)級(jí)的。實(shí)際上在之后的很長(zhǎng)一段時(shí)間,方形電池都被認(rèn)為是最適合電動(dòng)汽車應(yīng)用的電池設(shè)計(jì)。

2009年,寶馬推出搭載三星SDI方形電池的純電動(dòng)汽車Megacity(i3的原型),之后i3在全球范圍內(nèi)受到歡迎,至此三星SDI才得以順利打開動(dòng)力電池市場(chǎng)。2012年SB Limotive解散,第二年三星SDI就和寶馬簽訂長(zhǎng)期合作協(xié)議,成為寶馬核心供應(yīng)商。

但讓三星SDI苦惱的是,雖然拿下了BMW這樣的頂級(jí)豪華品牌,但寶馬在電動(dòng)車領(lǐng)域卻一直不肯有太大的動(dòng)作,以至于多年之后能用的上動(dòng)力電池的還只是i系列的兩款車型。雖然之后又與克萊斯勒以及印度塔塔建立了合作關(guān)系,但也一直沒有上量。

所以一直到2014年,三星SDI也只完成0.6GWh的出貨量。只是另一個(gè)韓國(guó)同鄉(xiāng)LG化學(xué)40%

的體量。

三

LG化學(xué)是今天這個(gè)世界上唯一一家同時(shí)具備化學(xué)品和材料基礎(chǔ)的電池公司,不僅可以實(shí)現(xiàn)部分三元材料的自給自足,其隔膜技術(shù)更是獨(dú)步天下。LG化學(xué)在消費(fèi)類電子的軟包電池領(lǐng)域有著多年的積淀,為了充分利用電子設(shè)備的內(nèi)部空間,更是研發(fā)出了世界第一款階梯式和六角形軟包電池。

2009年,LG化學(xué)將自家的軟包電池應(yīng)用到現(xiàn)代起亞的混合動(dòng)力汽車上,由此正式進(jìn)入動(dòng)力電池市場(chǎng)。

2010年,通用正式推出了第一款量產(chǎn)新能源汽車雪佛蘭Volt,整個(gè)通用集團(tuán)對(duì)于這款寄予厚望的新能源車型配備的正是LG化學(xué)的軟包電池。之后,包括雪佛蘭的Bolt,福特的?？怂闺妱?dòng)版,克萊斯勒的大捷龍電動(dòng)版均采用的是LG化學(xué)的軟包電池,整個(gè)底特律三大,幾乎全部被LG化學(xué)所斬獲。

美國(guó)車從一開始就走軟包路線,是因?yàn)榈滋芈扇俗顬榭粗氐氖请妱?dòng)車的續(xù)航里程,所以就首選了能量密度最高的軟包形式。軟包電池外殼包裝的材料是鋁塑膜,鋁塑膜和圓柱和方形電池的鋁合金或不銹鋼材質(zhì)的外包裝不是一個(gè)重量級(jí)選手。實(shí)際上,由于鋁塑膜在輕量化上相對(duì)鋼殼和鋁殼存在絕對(duì)的優(yōu)勢(shì),軟包電池的重量較同等容量的鋼殼電池要輕40%,比鋁殼電池輕20%,因此軟包電池在比能量上有著先天的優(yōu)勢(shì)。

同理,軟包電池較同等規(guī)格尺寸的鋼殼電池容量能夠高出15%,較鋁殼電池高10%,能量密度上占了很大便宜。

2014年LG化學(xué)拿下1.5GWh的動(dòng)力電池出貨量,位列全球第三。但還不是當(dāng)年出貨最多的軟包電池供應(yīng)商,因?yàn)锳ESC在那個(gè)時(shí)候處于風(fēng)頭正勁的狀態(tài)。

2007年,日產(chǎn)和日本另一家電器巨頭NEC合資成立了動(dòng)力電池公司AESC,為了最快速度地實(shí)現(xiàn)裝車,這家公司直接把NEC用在手機(jī)產(chǎn)品上的軟包電池做到了符合車規(guī)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。2010年,全球真正意義上大規(guī)模量產(chǎn)的純電動(dòng)汽車日產(chǎn)Leaf一經(jīng)推出變大受歡迎,到2014年年初累計(jì)銷量超過10萬(wàn),到2015年末超過20萬(wàn)輛。

2015年之前,每一輛Leaf上裝了24kWh的電池,之后在歐洲和北美銷售的車型升級(jí)到30kWh,在那個(gè)寧德時(shí)代還只有0.3GWh出貨量的年代,動(dòng)輒幾個(gè)GWh的訂單,就這樣源源不斷地向AESC飛來(lái),讓這家動(dòng)力電池廠家一時(shí)風(fēng)頭無(wú)倆。

這成了軟包電池最輝煌的年代,2014年全球前三,軟包企業(yè)占了兩席,軟包占全球動(dòng)力電池市場(chǎng)份額的33%。

軟包電池?fù)碛兄亓枯p、電池容量大、安全性能好、循環(huán)性能好、循環(huán)壽命長(zhǎng)、內(nèi)阻小、整車適配性高、排布方式靈活這么多赤裸裸的優(yōu)勢(shì)。特別是由于體積和形狀的靈活多變性,更是受到插電式混合動(dòng)力車型的偏愛,通用、現(xiàn)代、雷諾-日產(chǎn)和沃爾沃旗下的插混車型,無(wú)一例外都是采用的軟包電池(LG化學(xué))。

但不是自己不夠優(yōu)秀,而是對(duì)手太過于強(qiáng)大。

突飛猛進(jìn)的特斯拉和更加突飛猛進(jìn)的中國(guó)新能源汽車市場(chǎng),在拉動(dòng)著圓柱和方形急速增長(zhǎng)。

四

2015年,特斯拉銷量大漲近60%,全球完成超過5萬(wàn)的銷量,直接拉動(dòng)松下圓柱電池實(shí)現(xiàn)4.5GWh的出貨量。

同年,中國(guó)新能源汽車銷量同比暴增343%,達(dá)到33.11萬(wàn)輛,直接拉動(dòng)國(guó)內(nèi)動(dòng)力電池出貨量激增830%至15.7GWh。比亞迪出貨3GWh,直接攀升到全球第二,寧德時(shí)代暴增633%到2.2GWh,排名從全球第十一躍到第二的位置。

當(dāng)年,LG化學(xué)出貨1.4GWh,AESC只有1.3GWh,另一個(gè)方形巨頭三星SDI只有0.5GWh,依舊蟄伏。這一年,方形、軟包和圓柱的全球市場(chǎng)比例為61%、14%和25%。

軟包跌入谷底。

2016年,特斯拉全球賣7.6萬(wàn)輛,繼續(xù)保持了超過50%的增幅,同期松下圓柱電池出貨7.2GWh,增長(zhǎng)60%。加上中國(guó)幾家圓柱形動(dòng)力電池企業(yè)的開始放量,這一年圓柱電池占全球份額提升到了28%。

中國(guó)新能源汽車銷量增長(zhǎng)率雖然大幅度回落到53%,但仍舊完成了50.7萬(wàn)輛的銷量。比亞迪憑借旗下多款新能源車型的暢銷,連續(xù)第二年成為全球新能源乘用車銷量最大的車企,終于逆襲松下成為全球動(dòng)力電池老大,當(dāng)年出貨7.3GWh,寧德時(shí)代繼續(xù)暴增210%到6.8GWh,位居全球第三。三星SDI也總算可以接著寶馬i系列在全球熱銷6.2萬(wàn)輛,出貨量終于突破1GWh,達(dá)到1.2GWh。方形電池的全球市占率進(jìn)一步增至64%。

LG化學(xué)依舊不溫不火,1.6GWh差強(qiáng)人意。主要是因?yàn)殡m然配套的車型不少,但卻都處于銷量起步階段,唯一拿得出手的是一款年銷2.8萬(wàn)輛的雪佛蘭Volt,因此其出貨量也沒有出現(xiàn)大幅增長(zhǎng)。AESC借著給5.2萬(wàn)輛的日產(chǎn)Leaf和2萬(wàn)輛雷諾Zoe配套電池,賣了1.7GWh的軟包電池,保住全球前五的位置。

軟包的市占率跌至全球8%,如果有新聞發(fā)言人的話,他會(huì)說(shuō):“今年是圓柱形電池最困難的一年?！?/p>

2017年,發(fā)生了很多變化。

特斯拉年銷量第一次突破了10萬(wàn)輛,中國(guó)市場(chǎng)完成77.7萬(wàn)輛。

賣出了11.85GWh動(dòng)力電池的寧德時(shí)代成為全球第一,遙想僅僅3年前其出貨量還在小數(shù)點(diǎn)之后徘徊,客戶也只有屈指可數(shù)的幾家。今天,寧德時(shí)代的配套客戶已經(jīng)多到可以占滿一整個(gè)手機(jī)屏,而且只要它愿意,還可以再來(lái)一屏。

比亞迪連續(xù)三年穩(wěn)坐全球新能源乘用車銷冠寶座,但也只賣出了7.2GWh的動(dòng)力電池,開放已是迫在眉睫。

憑著戰(zhàn)略大客戶寶馬將近10萬(wàn)的新能源車銷量,三星SDI實(shí)現(xiàn)一倍多的增長(zhǎng)率,拿下2.8

GWh的出貨成績(jī)。

松下依舊沒有懸念,銷售形勢(shì)火爆的特斯拉為其貢獻(xiàn)了將近10GWh的圓柱電池訂單,加上中國(guó)的比克(1.6GWh)等圓柱廠商的貢獻(xiàn),圓柱依舊保持著不低于23%的市占率。

最應(yīng)該恭喜的是LG化學(xué),雖然和他的難兄難弟三星SDI一起痛失了中國(guó)市場(chǎng)蛋糕,但這一年由于拿下了全球最為暢銷的兩款電動(dòng)車日產(chǎn)Leaf和雷諾Zoe的配套訂單,一直以來(lái)堅(jiān)守的通用系(雪佛蘭Volt和Bolt)也終于突破5萬(wàn)的裝機(jī)量,LG化學(xué)的軟包電池出貨量實(shí)現(xiàn)有史以來(lái)最大幅度的增長(zhǎng)(近200%)至4.5GWh,仿佛是翻身農(nóng)奴把歌唱。

萬(wàn)家歡喜一家愁的是曾經(jīng)的軟包巨頭AESC,由于堅(jiān)守的錳酸鋰技術(shù)路線優(yōu)勢(shì)不再,而被日產(chǎn)從獨(dú)家供應(yīng)商的名單里拋棄,日子過得凄苦無(wú)比。但靠著一些LG化學(xué)吃剩下的殘羹冷炙,居然也拿到了1GWh的單子。

加上在中國(guó),國(guó)能(1.9GWh)、孚能科技(1.3GWh)等軟包動(dòng)力電池廠商出貨量的崛起,軟包在全球的市場(chǎng)份額迅速回升到19%。

與之形成鮮明對(duì)比的是,方形的市占率第一次受到挑戰(zhàn),降到58%。

2015~2017這三年,全球動(dòng)力電池市場(chǎng)經(jīng)歷了方形電池先升后降以及軟包電池先降后升的過程,這與中國(guó)市場(chǎng)也正好相符(2015年方形 63.19%、軟包24.32%;2016年方形67.65%、軟包11.17%;2017年方形58.92%、軟包12.98%)。

這是正常的市場(chǎng)波動(dòng),還是軟包要逆襲?

五

中國(guó)動(dòng)力電池市場(chǎng)的格局,正在悄然發(fā)生著一些有意思的變化。

仔細(xì)研究下2018年前8個(gè)月的國(guó)內(nèi)動(dòng)力電池企業(yè)出貨量排名,會(huì)發(fā)現(xiàn)一些見微知著又頗耐人尋味的改變。

一些二線甚至連二線都排不上名次的企業(yè),在短短一年不到的時(shí)間里,在巨頭夾擊的慘烈戰(zhàn)場(chǎng)上居然實(shí)現(xiàn)了一定程度的逆襲:這份最新的國(guó)內(nèi)動(dòng)力電池企業(yè)裝機(jī)量TOP 20的榜單中,孚能科技從2017年末的排名第6上升到第4位,同時(shí)市場(chǎng)份額從3%擴(kuò)張到5%;萬(wàn)向從15晉升到9,捷威動(dòng)力從去年的榜上無(wú)名擠了進(jìn)來(lái),坐上第13把交椅。

中國(guó)的動(dòng)力電池行業(yè),無(wú)論是市場(chǎng)還是各方資源越來(lái)越集中于極少數(shù)頭部企業(yè),已然是大勢(shì)所趨之定局。本以為在這片愈發(fā)嚴(yán)酷的市場(chǎng)上,經(jīng)過慘烈廝殺之后將會(huì)是哀鴻遍野,沒成想曾經(jīng)一些名不見經(jīng)傳的公司卻開始煥發(fā)出勃勃的生機(jī)。

8月10日,億緯鋰能發(fā)布公告,稱正式與戴姆勒集團(tuán)簽訂《供貨協(xié)議》,將向這家全球最大的豪華車巨頭供應(yīng)軟包動(dòng)力電池一直至2027年12月31日。這家排名第7的動(dòng)力電池企業(yè),成為繼寧德時(shí)代之后,第二家進(jìn)入戴姆勒供應(yīng)鏈體系的中國(guó)動(dòng)力電池公司。無(wú)論是對(duì)整個(gè)中國(guó)動(dòng)力電池行業(yè),還是億緯鋰能,這背后蘊(yùn)含的巨大的積極意義不言自明。

而特別值得一提的是,今年4月10日億緯鋰能年產(chǎn)1.5Gwh的軟包動(dòng)力電池的惠州工廠剛正式投產(chǎn),居然在四個(gè)月之后就殺入戴姆勒的供應(yīng)鏈體系。而戴姆勒在年初就被傳出密集走訪考察中國(guó)多家動(dòng)力電池企業(yè)的消息,最終結(jié)果是選擇了億緯鋰能。同時(shí)戴姆勒,也成為繼雷諾-日產(chǎn)、通用、現(xiàn)代、福特和沃爾沃之后,采用軟包路線的國(guó)際車企。

9月14日,上海復(fù)星藝術(shù)中心,久不在公開場(chǎng)合拋頭露面的郭廣昌居然正裝出席。復(fù)星宣布正式投資天津捷威,而后者甚至在現(xiàn)場(chǎng)喊出“五年內(nèi)進(jìn)入國(guó)內(nèi)動(dòng)力電池前三”的目標(biāo)。對(duì)于剛剛擠進(jìn)國(guó)內(nèi)排名前20,出貨量只有0.2GWh的捷威,腰纏萬(wàn)億的復(fù)星爸爸當(dāng)場(chǎng)表態(tài):“鼎力支持!”

7月19日,韓聯(lián)社報(bào)道稱LG化學(xué)將在華投資約20億美元,在中國(guó)南京新建一座動(dòng)力電池工廠。這座廠將在今年10月開工,明年10月正式投產(chǎn)。此后,產(chǎn)量將逐步提升,直到2023年擴(kuò)大到年產(chǎn)32GWh。

這是LG化學(xué)在中國(guó)建設(shè)的第二座動(dòng)力電池工廠,第一座南京工廠在兩年前賣給了中國(guó)的吉利,后者把所有設(shè)備轉(zhuǎn)移至浙江金華,打造了一座年產(chǎn)2GWh的動(dòng)力電池基地,消息稱未來(lái)吉利還將擴(kuò)建兩條生產(chǎn)線,可以確定的是生產(chǎn)的仍舊是采用LG技術(shù)路線的軟包電池,為旗下包括領(lǐng)克和沃爾沃在內(nèi)的所有新能源車型配套。

種種跡象表明,從今年開始,風(fēng)向開始轉(zhuǎn)向。軟包電池突然開始發(fā)力,直接表現(xiàn)在前八個(gè)月國(guó)內(nèi)動(dòng)力電池企業(yè)裝機(jī)量TOP 20的排名上:這份榜單中,純做軟包產(chǎn)品的動(dòng)力電池企業(yè)上升至7家,如果算上已經(jīng)開始增加軟包產(chǎn)線以及轉(zhuǎn)型軟包路線的5家,軟包動(dòng)力電池生產(chǎn)商已經(jīng)可以占到TOP 20的60%。

例如只做軟包的孚能科技三年前在業(yè)界還默默無(wú)聞,只用三年時(shí)間就一躍成為僅次于寧德時(shí)代、比亞迪和國(guó)軒高科的中國(guó)第四大動(dòng)力電池企業(yè)。去年年底,北汽新能源把至今國(guó)內(nèi)新能源汽車領(lǐng)域單筆采購(gòu)數(shù)量最大的訂單給了孚能科技:未來(lái)五年時(shí)間里,前者將向后者采購(gòu)高達(dá)100萬(wàn)輛電動(dòng)汽車的動(dòng)力電池。

三年前,中國(guó)只有北汽新能源、江淮和奇瑞等少數(shù)幾家使用軟包電池,今天加入到軟包陣營(yíng)中的還包括上汽通用五菱、吉利、長(zhǎng)城、眾泰、知豆、江鈴、長(zhǎng)安、昌河、陜汽通家等乘用車企,以及宇通、福田、中通、南京金龍、東風(fēng)、湖北新楚風(fēng)、湖南中車時(shí)代、奇瑞商用車、安凱、廈門金龍、申龍、江鈴控股、青島一汽等商用車企。

六

軟包電池先天具有的高能量密度和安全性,正好契合了未來(lái)市場(chǎng)對(duì)續(xù)航里程和汽車安全性這兩項(xiàng)硬性需求不斷提升的期待。

動(dòng)力電池企業(yè)承壓日久,在當(dāng)前現(xiàn)有的材料體系和技術(shù)條件沒有質(zhì)的突破之前,只能從不同的封裝技術(shù)路線方面尋找突破口。

雖然2020年實(shí)現(xiàn)單體300Wh/kg和系統(tǒng)250Wh/kg不是國(guó)家規(guī)定的硬性指標(biāo),但卻是市場(chǎng)對(duì)動(dòng)力電池廠商的真實(shí)企盼,更何況率先達(dá)到這一標(biāo)準(zhǔn)的,無(wú)疑就會(huì)搶占市場(chǎng)先機(jī)。而截至到現(xiàn)在的情況來(lái)看,在現(xiàn)有的材料體系之下,無(wú)論是圓柱還是方形達(dá)到單體300Wh/kg都是不可能的。而采用軟包形式封裝的三元電池是最有希望率先達(dá)到的。

這也就可以解釋,為什么寧德時(shí)代、天津力神和國(guó)軒高科這三家承擔(dān)國(guó)家新型鋰離子動(dòng)力電池項(xiàng)目的企業(yè),都不約而同地選擇了軟包技術(shù)路線,來(lái)實(shí)現(xiàn)300Wh/kg的單體比能量的目標(biāo)了。

自2010年推出以來(lái),遍布全球的34萬(wàn)輛日產(chǎn)Leaf共計(jì)行駛了超過70億公里,至今并未出現(xiàn)一起動(dòng)力電池方面的嚴(yán)重事故,這可以從很大程度上驗(yàn)證軟包電池的安全性。

而與另外兩種形式的電池相比,軟包電池曾經(jīng)具有的一致性較差、成組效率較低以及導(dǎo)入高鎳正極材料時(shí)容易脹氣的問題,也隨著生產(chǎn)工藝的提升、生產(chǎn)效率的提高以及技術(shù)水平的不斷進(jìn)步,相較于過去有了極大的改善,這也是為什么越來(lái)越多的電池企業(yè)開始生產(chǎn),以及越來(lái)越多的車企開始導(dǎo)入軟包電池的原因。

結(jié)合前面,寧德時(shí)代進(jìn)行軟包領(lǐng)域的布局。筆者得知其中最主要的一個(gè)原因就是,從2014年開始,就不斷有車企找上門來(lái),向?qū)幍聲r(shí)代提出生產(chǎn)軟包電池的訂單要求。而今天寧德時(shí)代終于上了軟包產(chǎn)能,我們可以猜測(cè)其背后一定有著更大的戰(zhàn)略野心,或許是吃下日產(chǎn)、通用等軟包車企的巨額份額。

七

至少在看得起的未來(lái),固態(tài)電池將成為三元材料之后,動(dòng)力電池能量密度和安全性雙提升的必經(jīng)之路。那么我們可以預(yù)測(cè)一下,當(dāng)電解液變成固態(tài)之后,動(dòng)力電池的將采取哪種封裝結(jié)構(gòu)?

圓柱首先排除掉,因?yàn)閳A柱只能采用卷繞結(jié)構(gòu),而極片和隔膜是不可能在固態(tài)電解液中實(shí)現(xiàn)卷繞的。

采用疊片結(jié)構(gòu)的還有方形和軟包,由于不再使用液態(tài)電解液,就沒有必要再用方形硬殼進(jìn)行封裝保護(hù)了,畢竟對(duì)于動(dòng)力電池來(lái)說(shuō),能量密度還是盡可能的越大越好的。

所以,在第四種封裝形態(tài)誕生之前,理論上未來(lái)固態(tài)電池最理想的封裝形式就是軟包,所以未來(lái)一旦固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化之后,大概率將會(huì)是軟包一統(tǒng)江湖。

所以這個(gè)時(shí)候,那些從一開始就堅(jiān)定走軟包路線的電池廠家,以及一些有先見之明的開始布局軟包的企業(yè),為將來(lái)在軟包上發(fā)力積累經(jīng)驗(yàn),或許會(huì)在未來(lái)獲得巨大的先發(fā)優(yōu)勢(shì)。

筆者和多個(gè)業(yè)界人士做過溝通,他們幾乎都認(rèn)為固態(tài)電池到來(lái)的時(shí)間節(jié)點(diǎn)在2025年前后,只是唯一的擔(dān)心是能否規(guī)模產(chǎn)業(yè)化。所以,在接下來(lái)的七年時(shí)間里,今天的方形和圓柱企業(yè)或許有必要考慮一下不遠(yuǎn)處的未來(lái)了。

也不要抱著到時(shí)候再臨時(shí)把生產(chǎn)線改造一下的僥幸心態(tài),因?yàn)殡姵厣a(chǎn)的復(fù)雜程度可以說(shuō)超出想象。雖然軟包電池與方形電池的工藝在生產(chǎn)前段從攪拌到極片模切環(huán)節(jié)都基本一致,工藝差異主要集中在中后段,但如果你認(rèn)為只要將后半段生產(chǎn)設(shè)備拆掉換成軟包的封裝設(shè)備,簡(jiǎn)單改造一下就萬(wàn)事大吉了,那就太naive了。

因?yàn)閯?dòng)力電池是一個(gè)高度系統(tǒng)化的工業(yè)產(chǎn)品,講究的是整條生產(chǎn)線上所有機(jī)器設(shè)備之間的配合。動(dòng)力電池的生產(chǎn)是對(duì)整個(gè)生產(chǎn)鏈條的體系力的極大考驗(yàn),包括軟件、流程之間需要長(zhǎng)期的配合與磨合,如果配合的不好,會(huì)直接導(dǎo)致電芯一致性差和良品率低。

動(dòng)力電池行業(yè)里經(jīng)常遇到這種現(xiàn)象,即同樣的生產(chǎn)設(shè)備,同樣的生產(chǎn)工藝甚至是原班不動(dòng)的人馬,生產(chǎn)出來(lái)的電芯產(chǎn)品的質(zhì)量都差太多,這其中的奧秘就是生產(chǎn)工藝和流程的Know-How需要長(zhǎng)時(shí)間的探索和磨合,并不是簡(jiǎn)單的一朝一夕之功。

所以國(guó)際電池巨頭動(dòng)輒有著十幾甚至二十多年的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn),這正是松下、三星、LG們最重要的核心競(jìng)爭(zhēng)力之所在。以至于業(yè)內(nèi)流傳一種說(shuō)法,動(dòng)力電池所謂技術(shù)上的差距其實(shí)六成以上在生產(chǎn),材料方面的差距最多只占四成。

八

基于上述,我們可以得出以下的判斷:

一 圓柱電池或?qū)⒃谖磥?lái)經(jīng)歷一個(gè)短期的爆發(fā)之后最終走向沒落。

圓柱的命運(yùn)取決于特斯拉的態(tài)度。未來(lái),隨著Model 3產(chǎn)能的徹底釋放(周產(chǎn)5000輛的話,年產(chǎn)24萬(wàn)輛)甚至隨著開放全球市場(chǎng)產(chǎn)生更多的銷量,松下的圓柱電池將走向真正的輝煌:Model 3單車載電75kWh,24萬(wàn)輛即18GWh!

但松下和它的圓柱電池很有可能會(huì)被特斯拉拋棄,原因有二:

1.圓柱電池的電池包成本遠(yuǎn)高于方形和軟包,而隨著后兩者在產(chǎn)品一致性和能量密度上無(wú)限接近前者時(shí),圓柱的優(yōu)勢(shì)將不再;

2.據(jù)傳言,松下已經(jīng)就Model 3的產(chǎn)能為要挾,逼迫特斯拉接受21700電芯的漲價(jià),引發(fā)馬斯克大為光火。內(nèi)部人士向筆者透露,特斯拉已經(jīng)開始和三星SDI接洽,商討在Model Y上使用三星方形電池的事項(xiàng)。

3.從事物發(fā)展和商業(yè)發(fā)展的規(guī)律和本質(zhì)來(lái)看,圓柱電池不是因車而生,只是新能源汽車發(fā)展初期,方形和軟包工藝和技術(shù)不成熟時(shí)代的產(chǎn)物。而只有因車而生的兩種動(dòng)力電池形態(tài),即方形和軟包電池才會(huì)發(fā)展成主流。

二 軟包是逐漸蠶食方形的市場(chǎng)份額,直至占據(jù)絕大多數(shù)份額,甚至完全取代。

軟包取代方形,本質(zhì)上是電池應(yīng)用上新能源乘用車不斷取代商用車的過程。國(guó)內(nèi)的新能源車市場(chǎng)從新能源商用車起步,所以在初期新能源商用車裝機(jī)量占到七成以上的比例,而最適合于商用車的方形電池肯定直接受益。

但今天這一局面已發(fā)生逆轉(zhuǎn),新能源乘用車的裝機(jī)量已超過60%,并且這一趨勢(shì)還在將不斷持續(xù)。而更適合應(yīng)用在乘用車上的軟包電池,就有了得以發(fā)揮的舞臺(tái)。

當(dāng)然,真正的歷史是由歷史和人相互作用的最終結(jié)果。

拿國(guó)內(nèi)市場(chǎng)來(lái)說(shuō),軟包真正崛起的速度和力度,很大程度上還取決于龍頭老大寧德時(shí)代的戰(zhàn)略。

因?yàn)檫€有很多問題等待抉擇:

如果轉(zhuǎn)型軟包,那過去花費(fèi)幾十上百億的巨額投資怎么辦?

如果寧德時(shí)代轉(zhuǎn)型,比亞迪該何以自處?

如果電池供應(yīng)商向轉(zhuǎn)型,車企該何去何從?

如果電池企業(yè)轉(zhuǎn)型軟包,將在上游催生軟包電池設(shè)備市場(chǎng)數(shù)百億規(guī)模訂單,目前國(guó)產(chǎn)化率不到10%的鋁塑膜材料市場(chǎng),誰(shuí)能抓住這機(jī)遇?

大幕拉開,敬請(qǐng)期待。